[发明专利]电解液

说明书

本案是申请日为2006年3月28日、申请号为200680011015.1(PCT/JP2006/306247)、发明名称为电解液的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种含有环状碳酸酯和电解质盐的电解液，该环状碳酸酯具有含氟醚基或含氟烷基。

背景技术

作为锂二次电池和太阳电池、自由基电池、电容器的电解质盐溶解用溶剂，使用碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯等的碳酸酯类。但是，因为闪点低、燃烧性高而有因过度充电/过度加热引起着火爆炸的危险性，另外，由于粘度高、低温下的传导率变低，输出下降。

另外，对于锂二次电池，为了大容量化，要求提高电解液的耐电压。再者，在电容器中，其负极/正极均为硬碳(hard carbon)，期望特别在3V以上的条件下能够稳定使用。然而，对于碳酸亚丙酯和碳酸二甲酯等迄今为止使用的电解质盐用的溶剂，由于在3V以上的条件下，电解质液发生分解，所以不能使用。

为解决这一问题，添加含氟醚的方法也被提案(特开平6-176768号公报、特开平8-37024号公报、特开平11-307123号公报、特开2000-294281号公报等)。

然而，含氟醚在低温下的粘性低于含氟烷基末端的碳酸酯，但作为电解质盐的锂盐的溶解性低，另外，还存在着与用作电解质盐溶解用溶剂的烃类碳酸酯的相溶性低、引起2相分离的缺点，除此之外，闪点较低，在阻燃性方面仍需要改善。解决这些问题成为一个重要的课题。

另外，使用链状碳酸酯被氟化了的含氟链状碳酸酯的方法被提案(特开平6-219992号公报、特开平10-149840号公报、特开2001-256983号公报、特开2000-327634号公报等)。

然而，含氟烷基的末端为全氟的碳酸酯(特开平10-149840号公报、特开2001-256983号公报)存在着电解质盐的溶解性低，另外与烃类溶剂的相溶性差的缺点。对于一侧由烃类烷基构成的碳酸酯(特开平6-219992号公报、特开2000-327634号公报)，在电解质盐的溶解性、与烃类溶剂的相溶性的方面得到改善，但是，同时发现因含氟率的降低而造成阻燃性降低、耐电压降低。

将含氟环状碳酸酯作为电解液使用也被提案。例如有以下提案：使用碳酸亚乙酯的部分氢原子被氟原子取代而得到的化合物的提案(特开平5-325985号公报、特开平10-189043号公报、特开2001-313075号公报、特开2003-168480号公报等)；使用碳酸亚丙酯的部分或全部氢原子被氟原子取代而得到的化合物的提案(特开平8-37025号公报、特开平10-233345号公报等)。

然而，碳酸亚乙酯的部分氢原子被氟原子取代而得到的化合物，合成和分离困难，并且该化合物的阻燃性不充分。另外，对于碳酸亚丙酯的部分或全部氢原子被氟原子取代而得到的化合物，发现电解质盐的溶解性降低，放电效率降低，而且粘度增大等，是一种不一定能够满足要求性能的化合物。再者，期望锂二次电池和电容器等的电解液在-20℃以上为液体，但是由于三氟甲基环状碳酸酯在-20℃为固体，所以这些化合物的用途有限。

另外，对于与锂二次电池同样地反复充放电的电容器和自由基电池的电解液，进一步期望提高阻燃性和耐电压，除此之外，还期望提高即使在低温下粘度也不变大且传导率仅稍微降低这种低温特性。

发明内容

本发明解决了伴随上述现有技术的问题点，其目的在于：提供一种低温特性和耐电压优良、并且阻燃性提高、电解质盐的溶解性提高、与烃类溶剂的相溶性也优良的电解液。

本发明人等，精心研究以含氟环状碳酸酯为基剂，满足非水电解质的电解液的要求性能的化合物，结果发现通过在环状碳酸酯的一侧配置含氟醚基或碳原子数2以上的含氟烷基，可以解决上述问题，进而完成本发明。

即：本发明涉及一种含有式(I)所示的环状碳酸酯(I)和电解质盐(II)的电解液。

(式中，Rf¹为含氟醚基(Ia)、含氟烷氧基(Ib)或碳原子数2以上的含氟烷基(Ic)；X¹和X²相同或不同，均为H、F、Cl、CF₃或CH₃；X³为H、F、Cl或烷基，该烷基的氢原子可以被卤原子取代，在链中可以含有杂原子。)

具体实施方式